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内燃机的支承

内燃机的支承随其用途不同而各异，固定式内燃机（如发电机组用内燃机、工程机械用内燃机等），多用机体上的四个支承点刚性地固定在机座或其他重量较重的基础上，以降低由于内燃机固有的不平衡性引起的振动。

3.1.2汽缸体与汽缸盖检修技能

汽缸体和汽缸盖的常见失效形式有：不同位置的裂纹、平面变形、水道口腐蚀和螺孔损坏等。本节将分别讨论这几种失效形式产生的原因、检验及修理方法。

3.1.2.1裂纹的检验与修理

汽缸体和汽缸盖裂纹会导致冷却液或机油泄漏，影响内燃机的工作，甚至造成汽缸体或汽缸盖报废。

（1）裂纹产生的原因

汽缸体与汽缸盖产生裂纹的部位往往与它们的结构有关，不同形式的发动机出现裂纹的部位有它一定的规律性。总体说来，裂纹产生的原因不外乎以下三个方面。

①设计和制造方面的缺陷

a.一些改进型发动机是强化机型，其转速和功率较原发动机显著提高，在高转速下，发动机受到的惯性力和应力也增大，易出现裂纹。

b.汽缸体结构复杂，各处壁厚不均匀，在一些薄弱部位，刚度低，易出现裂纹。

c.加工部位与未加工部位，壁厚不同部位过渡处都将产生应力集中，当这些应力与铸造时的残余应力叠加时，也易产生裂纹。

②使用不当

a.在寒冷冬季，没使用防冻液或停机后没按照规定时间（冷却水冷却至常温）放出冷却水，致使水套内的冷却水结冰而发生冻裂，或在严寒冬季，骤加高温热水而炸裂。

b.在内燃机处于高温工作状况下突然加入冷水，造成汽缸体和汽缸盖热应力过大，致使汽缸体和汽缸盖产生裂纹。

c.在拆装或搬运中不慎，使汽缸体或汽缸盖严重受振或碰撞而产生裂纹。内燃机在运转过程中，材料受到过高的热应力。柴油机输出功率的大小，取决于进入汽缸的燃油和空气的数量及热能的有效利用率。比如，长时间超负荷工作，造成汽缸体内应力增大；水套中的水垢过厚，减少了冷却水的通过面积，而且水垢的传热性差，降低了发动机的散热性能，特别是汽缸之间、气门座之间以及进、排气孔附近的水道被阻塞后，将严重影响散抹使局部工作温度升高，热应力过大，以致产生裂纹。

d.在没有充分暖机的情况下，迅速增加负荷，致使汽缸体和汽缸盖冷热变化剧烈且不均匀，以致产生裂纹。

③修理质量不高在维修过程中，未能严格执行工艺要求，如汽缸盖螺母未能按规定顾序和力矩拧紧、拧紧力不均匀，用不符合规定的汽缸盖螺母等；在镶配气门座圈时，没有根据气门座的材料及加工精度等选用适当的压入过盈量等，也会使其产生裂纹。

拧紧汽缸盖螺母要用读数准确的扭力扳手，按先中间后两边，分2~3次（如135系列柴油机汽缸盖螺母的规定力矩为245~265N·m，一次可拧到100N·m；第二次可拧到200N·m；第三次可拧到规定力矩）对称地拧紧到规定的力矩。对重装汽缸盖的发动机在一次走热，冷却至常温后，还需按上述要求再拧一次汽缸盖螺母以达到规定力矩，并应重新调整一次气门间隙。⑧曲轴平衡遭到破坏，曲轴受到很大的惯性冲击，使曲轴疲劳而裂断。

拆卸汽缸盖螺母的顺序与上述顺序刚好相反，按先两边后中间的顺序，分2~3次对称地拧松。千万不要为了方便，一次性地把所有螺母卸掉。

曲轴的功用、工作条件及制造方法

曲轴的功用是将气体压力转变为扭矩输出，以驱动与其相连的动力装置。此外，它还要驱动内燃机本身的配气机构及各种附件，如喷油泵、水泵和冷却风扇等。

曲轴在工作时，由于承受很高的气体力、往复惯性力、离心力及其力矩的作用，因此曲轴内部产生冲击性的交变应力（拉伸、压缩、弯曲、扭转），并易产生扭转振动，从而引起曲轴的疲劳破坏。另外由于各轴颈在很高的压力下作高速转动，使轴颈与轴承磨损严重，所以，对曲轴的要求是：耐疲劳、耐冲击；有足够的强度和刚度；轴颈表面的耐磨性好并经常保持良好的润滑状态多静平衡与动平衡要好；⑥用尖头钳取出压气机端轴承孔中弹簧卡环，再从轴承孔中取出推力环及浮动轴承，然后仍在压气机端方向用尖头钳从轴承孔中取出该浮动轴承另一端的弹簧卡环。在使用转速范围内不能产生扭转振动；安装固定可靠并加以轴向定位或限制轴向位移。

曲轴毛坯制造采用铸造和锻造两种方法。锻造曲轴主要用于强化程度高的内燃机，这类曲轴一般采用强度极限和屈服极限较高的合金钢（如40Cr、35CrMo等）或中碳钢（如45号钢）制造：造曲轴广泛应用于中小功率内燃机，通常采用高强度球墨铸铁铸造，其优占：过方，成本低；喷油提前角调节装置喷油提前角是指柴油开始喷入汽缸的时刻相对于曲轴上止点的曲轴转角，而供油提前角则是喷油泵开始向汽缸供油时的曲轴转角。能够铸出合理的结构形状；对扭转振动的阻尼作用优于钢材。

曲轴的分类

①白轴按各组成部分的连接情况，可分为组合式曲轴和整体式曲轴两种。

即将曲轴分成若干部分，分别制造与加工，然后组装成一个整体：其优点是加工方便，便于产品系列化。缺点是拆装不方便，组装质量不易保证，重量大，成本高，采用滚动轴承，噪声大，难以适应高转速。

整体式曲轴，即曲轴的各组成部分铸（或锻）造在一根曲轴毛坯上。其优点是结构简单紧凑、强度及刚度好、重量轻、成本低。

②按照曲轴主轴颈数目，可分为全支承曲轴和非全支承曲轴。

全支承曲轴即是在任两个相邻曲拐之间都设有主轴颈的曲轴。其主轴颈总数比连杆轴数多一个。这种曲轴的优点是曲轴的刚度大，主轴承负荷轻。其缺点是内燃机轴向尺寸加长。非全支承曲轴的主轴颈总数等于或少于连杆轴颈数，其优点是尺寸小、结构简单、紧凑。缺点是刚度和强度较差，主轴承负荷较重。因此，在这种柴油机（特别是直接喷射式柴油机）的喷油泵上，往往装有离心式供油提前角自动调节器。柴油机因负荷较重，一般多采用全支承曲轴。非全支承曲轴多用于负荷较轻的内燃机。

供油量的调节

喷油泵向喷油器供给的柴油量主要取决于柱塞的有效行程和柱塞的直径，其数值等于柱塞开始压油时，回油孔处斜槽的下边缘至回油孔下边缘的距离。此距离愈长，有效行程愈长，则供油量愈大，而这一距离的长短则可通过转动柱塞加以改变。油量控制机构就是根据柴油机负荷的大小，转动柱塞来调节供油量，使其与负荷相适应。在发动机正常运转时（热状态下），也需要一定的气门间隙，保证凸轮不作用于气门时，气门能完全密闭。

油量控制机构有两种形式：齿杆式和拨叉式。

①齿杆式油量控制机构目前应用广泛。柱塞下端有条状凸块伸入套筒的缺口内，套筒则松套在柱塞套筒的外面。套筒的上部用固紧螺钉锁紧一个可调齿圈，可调齿圈与齿杆相啮合。移动齿杆即可改变供油量。当需要调整某缸供油量时，先松开可调齿圈的固紧螺钉，然后转动套筒，带动柱塞相对于齿圈转动一定角度，再将齿圈固定即可。调速器的功用调速器的功用是在柴油机所要求的转速范围内，能随着柴油机外界负荷的变化而自动调节供油量，以保持柴油机转速基本稳定。这种油量控制机构传动平稳、工作可靠，但结构较复杂。

②拨叉式油量控制机构主要由供油拉5、调节叉和调节臂等组成。当供油拉杆移动时，固定在拉杆上的调节叉随即拨动调节臂，使柱塞随之一起转动，从而改变供油量。柱塞仅转动很小角度就能使供油量改变很大，因此拨叉式油量控制机构对供油量的调节十分灵敏。为了防止气门导管可能落入汽缸中，在导管露出汽缸盖部分嵌有卡环。其结构简单、制造容易，适用于中小型柴油机。

在柱塞直径一定时，有效行程愈长，供油量愈大，喷油延续时间愈长。喷油延续时间过长，则会由于后期喷入的燃料不能充分燃烧而使柴油机性能恶化。因此，供油量较大的柴油机，必须选用较大的柱塞直径。

对于多缸喷油泵，如各缸的供油量不一致时，必须进行调整。调整的方法因结构不同而异。如采用拨叉式油量控制机构，则可通过改变调节叉在拉杆上的位置来调整供油量。

燃油箱

燃油箱的功用是储存柴油机工作时所需的柴油。其容量一般可供柴油机连续运转8~10h。燃油箱通常用薄钢板冲压后焊接而成，内表面镀锌或锡，以防腐蚀生锈。

油箱内部通常用隔板将油箱隔成数格，防止设备工作时振动引起油箱内的柴油剧烈晃动而产生泡沫，影响柴油的正常供给。油箱上部有加油口和油箱盖，加油口内装有铜丝网，以防止颗粒较大的杂质带入油箱内。油箱盖上有通气孔，保持油箱内部与大气相通，防止工作过程中油面下降使油箱内出现真空度，使供油不正常。开始修刮时，轴瓦与轴颈的接触一般都是在每片瓦的两端，经几次修刮后应注意：当接触面扩大到轴瓦长度的1/3以上时，应在轴瓦座两端面接触处垫以厚度为0。

在油箱下部有出油管和放油开关，出油管口应高出油箱底平面适当高度，以免箱底沉积的杂质由出油口进人供油系统。油箱底部低处还应设置放油螺塞，以便清洗油箱时能将油箱底部的沉积物和水分清除干净。在燃油箱上还应设置油尺或油面指示装置，使工作人员能随时观察到燃油箱内存油量的多少，以便及时向燃油箱内添加柴油。曲轴轴向间隙的检查曲轴轴向间隙也称曲轴的端隙，是指轴承承推端面与轴颈定位轴肩之间的轴向间隙。